RESEARCH IN RESIDENCE

Numerical methods for non-local isoperimetric problems
Résolution numérique de problèmes isopérimétriques non-locaux

13 – 17 January, 2025

Participants

Maxime Laborde (Université Paris Cité)
Marc Pegon (Université de Lille)
Clément Sarrazin (Université de Lille)

We would like to tackle the numerical resolution of some isoperimetric problems involving non-local competing energies of different nature. The competing energy we consider would either be inspired by Gamow’s liquid drop model for the atomic nucleus (e.g., given by the self-interaction of a set with respect to a general G, or by a fractional perimeter) or would be of Optimal-Transport type (e.g., involving the Wasserstein distances between measures). Although these problems have already been studied theoretically in some regimes, there are many interesting regimes for which little is known ; only some conjectures were formulated. We want to investigate numerically these problems to test these conjectures or formulate new ones.

Nous nous intéressons à des problèmes isopérimétriques impliquant une compétition avec des énergies non-locales de différentes natures. Les énergies en compétition que nous considérons sont soit inspirées du modèle de goutte liquide de Gamow pour le noyau atomatique (i.e., données par l’auto-interaction d’un ensemble par rapport à un noyau G, ou un périmètre fractionnaire) soit de type Transport Optimal (i.e., impliquant les distances de Wasserstein entre mesures). Bien que ces problèmes aient fait l’objet d’études théoriques dans certains régimes, il reste de nombreux régimes intéressants pour lesquels peu de résultats sont connus, et seules quelques conjectures ont été formulées. Nous souhaitons investiguer numériquement ces conjectures pour les étayer ou en formuler de nouvelles.

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